JP2005168109A - Rotary electric machine - Google Patents
Rotary electric machine Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005168109A JP2005168109A JP2003400925A JP2003400925A JP2005168109A JP 2005168109 A JP2005168109 A JP 2005168109A JP 2003400925 A JP2003400925 A JP 2003400925A JP 2003400925 A JP2003400925 A JP 2003400925A JP 2005168109 A JP2005168109 A JP 2005168109A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- clamper
- axial
- rotating electrical
- transition
- core
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Abstract
Description
この発明は、例えばタービン発電機などの回転電機に関し、特に固定子鉄心端部の冷却構造の改善に関するものである。 The present invention relates to a rotating electrical machine such as a turbine generator, and more particularly to an improvement in a cooling structure of a stator core end.
従来のタービン発電機等の回転電機における固定子鉄心端部は、固定子鉄心の積層方向端面部に、鉄心歯部の先端部から鉄心外周部にかけて放射状に配置された棒状の非磁性金属部材と、機械強度確保の目的でこれら非磁性金属部材を周方向につなぐ渡り部材とで構成されたフィンガー部材と、フィンガー部材の軸方向外側に磁性の一体リングからなるクランパをスルーボルト、コアボルトにより軸方向に締め付けることで、固定子鉄心の外周部から歯部の先端部までを固定可能な構成を適用してきた。 A stator core end in a rotating electric machine such as a conventional turbine generator is a rod-shaped nonmagnetic metal member arranged radially on the end surface of the stator core in the stacking direction from the tip of the core tooth to the outer periphery of the core. In order to ensure mechanical strength, a finger member composed of a cross member that connects these non-magnetic metal members in the circumferential direction, and a clamper made of a magnetic integral ring on the outer side in the axial direction of the finger member are axially connected by through bolts and core bolts. The structure which can fix to the front-end | tip part of a tooth | gear part from the outer peripheral part of a stator core has been applied.
クランパは、電機子巻線の端部と干渉しないように、鉄心の外径側に設置される。このクランパにより鉄心の歯部の先端まで強固に固定するために、フィンガー部材を構成する棒状の非磁性金属部材の高さは例えば数十mmと大きくなる。また、固定子鉄心の背後には通風穴が設けられており、軸端のファン(図示せず)により機内に導入された冷部ガスは、鉄心の半径方向ダクトに流れるとともに、通風穴より鉄心の背後に導かれる(例えば特許文献1参照)。 The clamper is installed on the outer diameter side of the iron core so as not to interfere with the end of the armature winding. In order to firmly fix the tip of the tooth portion of the iron core by this clamper, the height of the rod-shaped nonmagnetic metal member constituting the finger member is as large as several tens of mm, for example. In addition, a ventilation hole is provided behind the stator core, and the cold part gas introduced into the machine by a fan (not shown) at the shaft end flows into the radial duct of the iron core and from the ventilation hole to the core. (See, for example, Patent Document 1).
電気装荷の小さな小容量機では以上のような構成が適用されるが、中大容量機では、電気装荷が大きくなるため、電機子巻線の端部、回転子巻線端部から発生する漏洩磁束が増大して一体物のクランパで発生する渦電流損失が増大し、特にクランパの内周位置で過熱が発生する可能性がある。この対応として、中大容量機では、クランパの軸方向機外側に鋼板を積層した磁束シャントであるシールドコアを設け、渦電流損失を低減する構造としている。なお、シールドコアの付いた固定子鉄心端部支持装置の冷却ガスの流れ方は、特許文献1と同様である(例えば特許文献2参照)。 The above configuration is applied to small-capacity machines with small electric loads. However, with medium- and large-capacity machines, the electric load is large, so leakage occurs from the end of the armature winding and the end of the rotor winding. The magnetic flux increases and eddy current loss generated in the integrated clamper increases, and overheating may occur particularly at the inner peripheral position of the clamper. As a countermeasure for this, medium- and large-capacity machines have a structure in which a shield core, which is a magnetic flux shunt in which steel plates are laminated, is provided outside the clamper in the axial direction to reduce eddy current loss. Note that the cooling gas flow in the stator core end support device with the shield core is the same as in Patent Document 1 (see, for example, Patent Document 2).
従来の回転電機は固定子鉄心の端部が以上のように構成されているので、固定子巻線端部からクランパに流入する漏洩磁束によって発生する損失の冷却は、クランパの機外側の側面を流れる冷却ガスによって行われるが、冷却風量に対して冷却流路面積が大きいために、風速は数m/sec程度であり、効率的な冷却が行われていなかった。 Since the end of the stator core is configured as described above in the conventional rotating electric machine, the cooling of the loss caused by the leakage magnetic flux flowing into the clamper from the end of the stator winding is performed on the side surface outside the clamper machine. Although it is performed by the flowing cooling gas, since the cooling channel area is large with respect to the cooling air volume, the wind speed is about several m / sec, and efficient cooling has not been performed.
この発明は上記のような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、クランパを含む固定子端部の冷却構造を改善することにより、渦電流損による温度上昇を抑制し、信頼性及び耐久性が向上された回転電機を提供すること目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and by improving the cooling structure of the stator end including the clamper, the temperature rise due to eddy current loss is suppressed, and the reliability is improved. It is another object of the present invention to provide a rotating electrical machine with improved durability.
この発明による回転電機は、固定子鉄心の軸方向端部に歯部に対応して放射状に設けられた複数の非磁性金属部材および隣りあう非磁性金属部材相互を順次円周方向につなぐ渡り部材を有するフィンガー部材と、このフィンガー部材の軸方向機外側に配設されたリング状のクランパとを備えた回転電機において、上記クランパの外周部に沿って冷却ガスの通風路を軸方向に仕切る仕切り部材を設けると共に、上記渡り部材を半径方向に複数設置し、該渡り部材と上記クランパとの間に冷却ガスを径方向に通流させる空隙部を設けてなるものである。 A rotating electrical machine according to the present invention includes a plurality of nonmagnetic metal members provided radially corresponding to tooth portions at axial end portions of a stator core, and a bridging member that sequentially connects adjacent nonmagnetic metal members to each other in the circumferential direction. A partition for partitioning a cooling gas ventilation path in the axial direction along the outer peripheral portion of the clamper in a rotary electric machine comprising a finger member having a ring shape and a ring-shaped clamper disposed outside the axial machine of the finger member In addition to providing a member, a plurality of the transition members are provided in the radial direction, and a gap for allowing a cooling gas to flow in the radial direction is provided between the transition member and the clamper.
この発明によれば、フィンガー部材を構成する渡り部材とクランパとの間に空隙部を設けるとともに、固定子鉄心外周部の仕切り部材の位置をクランパの軸方向位置と合わせることで、クランパの背面(機内側側面)部を冷却する流路が形成され、クランパの冷却効率が改善され、これにより信頼性及び耐久性が向上された回転電機を得ることが出来る。 According to this invention, while providing a space | gap part between the transition member and clamper which comprise a finger member, and aligning the position of the partition member of a stator core outer peripheral part with the axial direction position of a clamper, the back surface ( A flow path for cooling the machine inner side surface portion is formed, and the cooling efficiency of the clamper is improved, whereby a rotating electrical machine with improved reliability and durability can be obtained.
実施の形態1.
以下、この発明を実施するための実施の形態1を図に基づいて説明する。図1は実施の形態1による例えばタービン発電機等の回転電機の固定子端部を模式的に示す要部断面図、図2は図1のII−II線における矢視断面図である。図に示すように、この実施の形態1による回転電機の固定子端部は、図示を省略している回転子の軸方向(図の左右方向)に積層された固定子鉄心1の積層方向端部に歯部(図示省略)に対応して配設された棒状の非磁性金属部材2aおよび隣りあうこれら非磁性金属部材2a相互を円周方向に順次つなぐ渡り部材2bからなるフィンガー部材2と、これらフィンガー部材2および固定子鉄心1を一体的に締め付けるリング状のクランパ3とを備え、上記渡り部材2bとクランパ3との間に空隙部4が形成されるように構成されている。なお、上記渡り部材2bは半径方向に複数設けられている。
なお、5は積層された固定子鉄心1に半径方向に設けられた鉄心部通風ダクト、6は固定子コイル、実線矢印Aは冷却ガスの流れを示す。また、7は高圧ゾーンHと低圧ゾーンLを仕切る風の仕切り部材であり、従来構造と比較して、軸方向機外側(図の右方向)に移動され、クランパ3の外周位置に設置されている。なお、スルーボルト、コアボルトなどは図示を省略している。さらに、図1は回転軸に直交する方向から見て右側の固定子端部近傍を図示しており、図示を省略している左側端部も同様に構成されている。また、各図を通じて同一符号は同一もしくは相当部分を示すものとする。
In addition, 5 is the core part ventilation duct provided in the radial direction in the laminated | stacked
次に上記のように構成された実施の形態1の動作について説明する。この実施の形態1では、フィンガー部材2とクランパ3との間に設けた空隙部4を通風路とし、冷却ガスが矢印Aで示すように渡り部材2bとクランパ3との間の空隙部4を外周方向に通過する際に、流速が増大するとともに、渡り部材2bの半径方向の空間で旋回して乱流となることで、クランパ3と冷却ガスとの熱伝達が向上して冷却効率を上げることができる。また、固定子鉄心1の外周部の軸方向端部近傍に設けられる仕切り部材7の位置をクランパ3の軸方向位置とほぼ合わせたことにより、クランパ3の背面(機内側側面)部を高圧ゾーンHから低圧ゾーンLに向けて流れる冷却ガスの流路が形成され、クランパ3の冷却改善ができる。
Next, the operation of the first embodiment configured as described above will be described. In the first embodiment, the
上記のようにこの実施の形態1によれば、フィンガー部材2を構成する複数の渡り部材2bとクランパ3の間に空隙部4を設けるとともに、固定子鉄心1外周部の仕切り部材7の位置をクランパ3の軸方向位置と合わせることで、クランパ3の背面(機内側側面)部を冷却ガスが高圧ゾーンHから低圧ゾーンLに向けて通流して冷却する流路が形成され、クランパ3の冷却が改善されて温度上昇を低減できる。これにより、信頼性及び耐久性が向上した回転電機を得ることが出来る。
As described above, according to the first embodiment, the
実施の形態2.
図3および図4はこの発明の実施の形態2による回転電機を示すもので、図3は固定子端部の要部構造を模式的に示す断面図、図4は図2のIV−IV線における矢視断面図である。図に示すように、この実施の形態2では、フィンガー部材2を構成する複数の渡り部材2bの内、最も内周側(図の下側。即ち図示を省略している回転軸方向)の渡り部材2bを、実施の形態1に比較して、クランパ3での損失密度が最大となる内周部3A近傍に設けたものである。その他の構成は、上記実施の形態1と同様であるので説明を省略する。
3 and 4 show a rotary electric machine according to Embodiment 2 of the present invention. FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a main part structure of a stator end, and FIG. 4 is a line IV-IV in FIG. FIG. As shown in the figure, in the second embodiment, among the plurality of
上記のように構成された実施の形態2によれば、実施の形態1と同様の効果が得られるほか、フィンガー部材2を構成する渡り部材2aを、クランパ3の内周部3A近傍に配設したことにより、最も損失密度が高いクランパ3の内周部3Aの背面部側で冷却ガスの流速が早まり、クランパ3をさらに効率良く冷却することができる。
According to the second embodiment configured as described above, the same effect as in the first embodiment can be obtained, and the
実施の形態3.
図5および図6はこの発明の実施の形態3による回転電機の要部を模式的に示す図であり、図5は固定子端部の構造を示す断面図、図6は固定子端部を外周側より内周方向に見た図5のVI−VI線における矢視断面図である。図に示すように、この実施の形態3では、クランパ3がフィンガー部材2と接する面に、冷却ガスを矢印Bのように径方向に通流させる溝状の半径方向通風路31が放射状に多数設けられている。その他の構成は、上記実施の形態2と同様であるので説明を省略する。
5 and 6 are views schematically showing main parts of a rotating electrical machine according to
上記のように構成された実施の形態3によれば、上記実施の形態2の効果に加えて、クランパ3の機内側側面に放射状の多数の半径方向通風路31を設けたことにより、クランパ3の冷却面積が増大され、冷却ガスによる冷却効果が更に向上する。また、クランパ3の表面積増大は、軸方向の漏洩磁束に対する損失低減にも寄与する。
According to the third embodiment configured as described above, in addition to the effects of the second embodiment, by providing a large number of radial
実施の形態4.
図7はこの発明の実施の形態4による回転電機の固定子端部を模式的に示す断面図である。図に示すように、この発明の実施の形態4においては、クランパ3の機外側(図の右方側)に積層構造で構成されたシールドコア8と、このシールドコア8を軸方向外側より固定するシールド押え9を備えた回転電機において、これらシールド押え9、シールドコア8、およびクランパ3を軸方向に貫通する多数の軸方向通風孔10を設け、半径方向の通風路を構成する空隙部4に連通させたものである。その他の構成は上記実施の形態2とほぼ同様であるので説明を省略する。
FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a stator end portion of a rotating electrical machine according to
上記のように構成されたこの発明の実施の形態4によれば、上記実施の形態2と同様の効果に加えて、シールドコア8を有する固定子端部構成において、シールドコアの新たな軸方向の冷却流路である軸方向通風孔10を形成したことで、冷却ガスが矢印C方向に通流する流路が形成され、シールドコア8、クランパ3の冷却性能がさらに向上する。また、シールドコア8の表面にはコアワニスなどの絶縁塗膜が設けられ、積層された場合、熱抵抗があって冷却され難いが、この実施の形態4ではシールドコア8を軸方向通風孔10が貫通することで、シールドコア8内部を通流する冷却ガスでシールドコア8が冷却されるので、冷却効率が向上する。
According to the fourth embodiment of the present invention configured as described above, in addition to the same effects as those of the second embodiment, in the stator end configuration having the shield core 8, a new axial direction of the shield core By forming the
ところで上記実施の形態の説明では、回転電機がタービン発電機である場合について説明したが、これに限定されるものではない。また、渡り部材2bが半径方向に3つ設けられた例について説明したが、2つあるいは4つ以上、複数設けたものであれば同様の効果が期待できる。
In the description of the above embodiment, the case where the rotating electrical machine is a turbine generator has been described. However, the present invention is not limited to this. Further, the example in which the three
1 固定子鉄心、 2 フィンガー部材、 2a 非磁性金属部材、 2b 渡り部材、 3 クランパ、 3A 内周部、 31 半径方向通風路、 4 空隙部、 5 鉄心部通風ダクト、 6 固定子コイル、 7 仕切り部材、 8 シールドコア、 9 シールド押え、 10 軸方向通風孔。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
4. The clamper according to any one of claims 1 to 3, wherein the clamper is provided with a radial ventilation path including a plurality of radial grooves for allowing cooling air to flow on a surface portion facing the finger member. The rotating electrical machine described in 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003400925A JP2005168109A (en) | 2003-12-01 | 2003-12-01 | Rotary electric machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003400925A JP2005168109A (en) | 2003-12-01 | 2003-12-01 | Rotary electric machine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005168109A true JP2005168109A (en) | 2005-06-23 |
Family
ID=34725001
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003400925A Pending JP2005168109A (en) | 2003-12-01 | 2003-12-01 | Rotary electric machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005168109A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008043080A (en) * | 2006-08-08 | 2008-02-21 | Mitsubishi Electric Corp | Stator of rotating electric machine |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5649639A (en) * | 1979-09-14 | 1981-05-06 | Westinghouse Electric Corp | Rotary electric machine |
JPS5686047A (en) * | 1979-12-17 | 1981-07-13 | Hitachi Ltd | Rotary electric machine |
JPS58193863U (en) * | 1982-06-18 | 1983-12-23 | 三菱電機株式会社 | Generator |
JPS6020750A (en) * | 1983-07-13 | 1985-02-02 | Mitsubishi Electric Corp | Ventilating cooler of rotary electric machine |
JPS61295839A (en) * | 1985-06-24 | 1986-12-26 | Mitsubishi Electric Corp | Stator of rotary electric machine |
JPH02211029A (en) * | 1989-02-07 | 1990-08-22 | Toshiba Corp | Electric rotary machine |
JPH11252830A (en) * | 1998-03-06 | 1999-09-17 | Mitsubishi Electric Corp | Stator of dynamoelectric machine |
JP2001327113A (en) * | 2000-05-15 | 2001-11-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Fin structure of motor |
-
2003
- 2003-12-01 JP JP2003400925A patent/JP2005168109A/en active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5649639A (en) * | 1979-09-14 | 1981-05-06 | Westinghouse Electric Corp | Rotary electric machine |
JPS5686047A (en) * | 1979-12-17 | 1981-07-13 | Hitachi Ltd | Rotary electric machine |
JPS58193863U (en) * | 1982-06-18 | 1983-12-23 | 三菱電機株式会社 | Generator |
JPS6020750A (en) * | 1983-07-13 | 1985-02-02 | Mitsubishi Electric Corp | Ventilating cooler of rotary electric machine |
JPS61295839A (en) * | 1985-06-24 | 1986-12-26 | Mitsubishi Electric Corp | Stator of rotary electric machine |
JPH02211029A (en) * | 1989-02-07 | 1990-08-22 | Toshiba Corp | Electric rotary machine |
JPH11252830A (en) * | 1998-03-06 | 1999-09-17 | Mitsubishi Electric Corp | Stator of dynamoelectric machine |
JP2001327113A (en) * | 2000-05-15 | 2001-11-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Fin structure of motor |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008043080A (en) * | 2006-08-08 | 2008-02-21 | Mitsubishi Electric Corp | Stator of rotating electric machine |
JP4646870B2 (en) * | 2006-08-08 | 2011-03-09 | 三菱電機株式会社 | Rotating electric machine stator |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8624462B2 (en) | Rotating electrical machine | |
CN105978188B (en) | Electrical machine and method of manufacture | |
US7652404B2 (en) | Synchronous reluctance machine | |
JP6676668B2 (en) | Rotor of rotating electric machine and rotating electric machine | |
EP2403107B1 (en) | Permanent magnet type rotary machine | |
US10361597B2 (en) | Electric machine for a motor vehicle, coil carrier for an electric machine, and motor vehicle | |
US20100225183A1 (en) | Stator cooling structure for superconducting rotating machine | |
JP2007104888A (en) | Rotary electric machine | |
JP2010104225A (en) | Heat transfer enhancement of dynamoelectric machine rotor | |
JP2006014399A (en) | Cooling structure of axial gap rotary electric machine | |
JP3453058B2 (en) | Rotating electric machine stator | |
CA3071259A1 (en) | Stators comprising air flow slots | |
JP5892091B2 (en) | Multi-gap rotating electric machine | |
WO2023113993A1 (en) | Fluid cooled stator | |
US6727610B2 (en) | Generator having flange baffle and method for controlling ventilation flow | |
US6870299B1 (en) | Thermal management of rotor endwinding coils | |
JP2010259289A (en) | Magnetic inductor type rotating machine | |
JP2005168109A (en) | Rotary electric machine | |
CN116134703A (en) | Cooled rotor for an electric machine | |
JP2009100522A (en) | Rotating electrical machine | |
KR102023535B1 (en) | load motor | |
WO2018131197A1 (en) | Motor | |
JP2019146388A (en) | Cooling structure of rotary electric machine and rotary electric machine | |
JP2019022257A (en) | Rotary electric machine | |
JP6572860B2 (en) | Rotor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060630 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090714 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090716 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090910 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100202 |